JP2001267221A - Charged particle beam exposure system and method of manufacturing device - Google Patents
Charged particle beam exposure system and method of manufacturing deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電子ビーム露光装
置やイオンビーム露光装置などの荷電電子線露光装置の
技術に関するもので、特に、複数の荷電粒子線を用いて
パターン描画を行う荷電粒子線露光装置及び該装置を用
いたデバイス製造方法や半導体製造工場などに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charged electron beam exposure apparatus such as an electron beam exposure apparatus or an ion beam exposure apparatus, and more particularly to a charged particle beam for drawing a pattern using a plurality of charged particle beams. The present invention relates to an exposure apparatus, a device manufacturing method using the apparatus, a semiconductor manufacturing factory, and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】複数の荷電粒子線を用いたマルチ荷電粒
子線露光装置として、例えば、特開平9-248708号公報、
特開平9-288991号公報に提案されている電子ビーム露光
装置がある。この形態の概略図を図18に示す。同図にお
いて、電子を放射する電子源ESからの電子ビームはコリ
メータレンズCLにより略平行にされる。略平行の電子ビ
ームは複数の開口を有するアパーチャアレイAAに入射
し、複数の電子ビームに分割される。分割された電子ビ
ームのそれぞれは要素電子光学系EL1〜EL3に入射し、各
要素電子光学系の略前側焦点位置に電子源ESの中間像im
g1〜img3を形成する。そして各中間像は投影電子光学系
DOを介して被露光面であるウエハWに投影される。その
際、中間像からの複数の電子ビームを共通の偏向器によ
ってウエハW面上を走査する。一方、ブランカーB1〜B3
とストッパーS1〜S3とによって、各電子ビームのウエハ
W上への照射を個別に制御して、パターンをウエハW上に
描画する。2. Description of the Related Art As a multi-charged particle beam exposure apparatus using a plurality of charged particle beams, for example, JP-A-9-248708,
There is an electron beam exposure apparatus proposed in JP-A-9-288991. FIG. 18 shows a schematic diagram of this mode. In the figure, an electron beam from an electron source ES that emits electrons is made substantially parallel by a collimator lens CL. A substantially parallel electron beam enters an aperture array AA having a plurality of apertures and is split into a plurality of electron beams. Each of the split electron beams enters the elementary electron optical system EL1 to EL3, and the intermediate image im of the electron source ES is located substantially at the front focal position of each elementary electron optical system.
Form g1 to img3. And each intermediate image is projected electron optical system
The image is projected onto the wafer W, which is the surface to be exposed, via the DO. At this time, a plurality of electron beams from the intermediate image are scanned on the surface of the wafer W by a common deflector. Meanwhile, blankers B1 to B3
And the stoppers S1 to S3, the wafer of each electron beam
By individually controlling the irradiation on the W, a pattern is drawn on the wafer W.
【０００３】この装置の特徴は、投影電子光学系DOを介
して複数の中間像が被露光面に投影する際に発生する収
差を補正するために、像面湾曲収差（投影電子光学系DO
の光軸方向における、ウエハW上の実際の結像位置と理
想結像位置とのずれ）に対しては複数の要素電子光学系
の光学特性を個別に設定し、像面湾曲収差を補正するよ
うに光軸方向の中間像形成位置を要素電子光学系毎に異
ならせていることにある。歪曲収差（投影電子光学系DO
の光軸と直交する方向における、ウエハW上の実際の結
像位置と理想結像位置とのずれ）に対しては、その歪曲
収差を補正するような位置に要素電子光学系を配置して
いる。This apparatus is characterized by a field curvature aberration (projection electron optical system DO) in order to correct aberrations generated when a plurality of intermediate images are projected onto a surface to be exposed via the projection electron optical system DO.
(The deviation between the actual image forming position and the ideal image forming position on the wafer W in the optical axis direction), the optical characteristics of the plurality of element electron optical systems are individually set to correct the field curvature aberration. As described above, the intermediate image forming position in the optical axis direction is different for each element electron optical system. Distortion (Projection electron optical system DO
(The deviation between the actual image forming position and the ideal image forming position on the wafer W in the direction orthogonal to the optical axis of I have.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、投
影電子光学系DOの収差は、投影電子光学系DOの熱的・機
械的変形によって変動する。変動した像面湾曲収差に対
応して、要素電子光学系の光学特性を電気的に設定し直
すことは容易であるが、変動した歪曲収差に対応して、
要素電子光学系の配置を機械的に個別に設定し直すこと
は精度上、多くの困難を伴う。However, the aberration of the projection electron optical system DO fluctuates due to the thermal and mechanical deformation of the projection electron optical system DO. It is easy to electrically reset the optical characteristics of the element electron optical system in response to the changed field curvature, but in response to the changed distortion,
Mechanically resetting the arrangement of the element electron optical systems individually involves many difficulties in terms of accuracy.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は上述した従来の
改良を目的とする。本発明の一形態にかかる荷電粒子線
露光装置は、荷電粒子源； 前記荷電粒子源から放射さ
れる荷電粒子線を照射する照射電子光学系；前記照射電
子光学系からの荷電粒子線が照射される、複数の開口を
備えた基板； 該基板の各開口を通過する荷電粒子線の
それぞれの中間像を形成する複数の要素電子光学系；
前記複数の中間像を被露光面に縮小投影する投影電子光
学系； 前記基板の複数の開口からの荷電粒子線を個別
に偏向してブランキングを制御する複数の偏向器； 前
記照射電子光学系の前側焦点位置と、前記荷電粒子源位
置との相対位置関係を変更する変更手段； および前記
各偏向器を個別に制御するとともに前記位置決め機構を
制御することで、各中間像が前記被露光面に投影される
位置を調整する制御手段を有することを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to the above-mentioned conventional improvements. A charged particle beam exposure apparatus according to one embodiment of the present invention includes: a charged particle source; an irradiation electron optical system for irradiating a charged particle beam emitted from the charged particle source; and a charged particle beam from the irradiation electron optical system. A substrate having a plurality of openings; a plurality of element electron optical systems for forming respective intermediate images of charged particle beams passing through the openings of the substrate;
A projection electron optical system for reducing and projecting the plurality of intermediate images onto a surface to be exposed; a plurality of deflectors for individually deflecting charged particle beams from a plurality of openings in the substrate to control blanking; Changing means for changing the relative positional relationship between the front focal position of the lens and the charged particle source position; and controlling each of the deflectors individually and controlling the positioning mechanism so that each intermediate image is formed on the surface to be exposed. And a control means for adjusting a position projected onto the image.
【０００６】また本発明の別の形態にかかるデバイス製
造方法は、荷電粒子源から荷電粒子線を放射する段階；
照射電子光学系によって前記荷電粒子源から放射され
る荷電粒子線を照射する段階； 前記照射光学系からの
荷電粒子線から、荷電粒子源の中間像を複数形成する段
階； 前記複数の荷電粒子線をそれぞれ個別に偏向して
ブランキングを制御する段階； 前記複数の中間像をウ
エハに縮小投影する段階； および前記偏向を個別に制
御するとともに、前記照射電子光学系の前側焦点位置と
前記荷電粒子源位置との相対位置関係を変更すること
で、前記中間像が前記ウエハに投影される位置を調整す
る段階を有することを特徴とする。[0006] A device manufacturing method according to another aspect of the present invention includes a step of emitting a charged particle beam from a charged particle source;
Irradiating a charged particle beam emitted from the charged particle source by the irradiation electron optical system; forming a plurality of intermediate images of the charged particle source from the charged particle beam from the irradiation optical system; the plurality of charged particle beams Controlling the blanking by individually deflecting the plurality of intermediate images; reducing and projecting the plurality of intermediate images onto a wafer; and controlling the deflection individually, the front focal position of the irradiation electron optical system, and the charged particles. Adjusting a position where the intermediate image is projected on the wafer by changing a relative positional relationship with a source position.
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】荷電粒子線露光装置の一例として
本実施形態では電子ビーム露光装置の例を示す。なお、
電子ビームに限らずイオンビームを用いた荷電粒子線露
光装置にも同様に適用できる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In this embodiment, an example of an electron beam exposure apparatus will be described as an example of a charged particle beam exposure apparatus. In addition,
The present invention can be similarly applied to a charged particle beam exposure apparatus using an ion beam as well as an electron beam.
【０００８】＜電子ビーム露光装置の構成要素＞図1は
本発明に係る電子ビーム露光装置の要部概略図である。
図中、荷電粒子源である電子銃1はカソード1ａ、グリッ
ド1b、アノード1cから構成される。カソード1aから放射
された電子はグリッド1b、アノード1cの間でクロスオー
バ像を形成する（以下、このクロスオーバ像を電子源ES
と記す）。この電子源ESから放射される電子ビームは、
コンデンサーレンズである照射電子光学系2を介して補
正電子光学系3に照射される。本実施形態の照射電子光
学系2は、3枚の開口電極からなる電子レンズ（ユニポテ
ンシャルレンズ）21ので構成される。補正電子光学系3
は、光軸AXに沿って、電子銃1側から順に配置された、
アパーチャアレイAA、ブランカーアレイBA、要素電子光
学系アレイユニットLAU、ストッパーアレイSAで構成さ
れる。補正電子光学系3の詳細については後述する。補
正電子光学系3は、電子源ESの中間像を複数形成し、各
中間像は投影電子光学系4によって縮小投影され、被露
光面であるウエハ5上に電子源ES像を形成する。投影電
子光学系4は、第1投影レンズ41(43)と第2投影レンズ42
(44)とからなる対称磁気タブレットで構成される。第1
投影レンズ41(43)の焦点距離をf1、第2投影レンズ42(4
4)の焦点距離をf2とすると、この2つのレンズ間距離はf
1+f2になっている。光軸上AXの物点は第1投影レンズ41
(43)の焦点位置にあり、その像点は第2投影レンズ42(4
4)の焦点に結ぶ。この像は-f2/f1に縮小される。また、
2つのレンズ磁界が互いに逆方向に作用する様に決定さ
れているので、理論上は、球面収差、等方性非点収差、
等方性コマ収差、像面湾曲収差、軸上色収差の5つの収
差を除いて他のザイデル収差および回転と倍率に関する
色収差が打ち消される。6は偏向器６であり、補正電子
光学系3の要素電子光学系アレイからの複数の電子ビー
ムを偏向させて、複数の光源像をウエハ5上でX,Y方向に
略同一の変位量だけ変位させる。偏向器6は図示はされ
ていないが、偏向幅が広い場合に用いられる主偏向器と
偏向幅が狭い場合に用いられる副偏向器で構成されてい
て、主偏向器は電磁型偏向器で、副偏向器は静電型偏向
器である。7は偏向器6を作動させた際に発生する偏向収
差による光源像のフォーカス位置のずれを補正するダイ
ナミックフォーカスコイルであり、8は偏向により発生
する偏向収差の非点収差を補正するダイナミックスティ
グコイルである。9はウエハ5を載置し、光軸AX(Ｚ軸)方
向とＺ軸回りの回転方向に移動可能なθ-Ｚステージで
あって、ステージの基準板10が固設されている。11はθ
-Ｚステージを載置し、光軸AX(Ｚ軸）と直交するＸＹ方
向に移動可能なＸＹステージである。12は電子ビームに
よって基準板10上のマークが照射された際に生じる反射
電子を検出する反射電子検出器である。<Components of Electron Beam Exposure Apparatus> FIG. 1 is a schematic view of a main part of an electron beam exposure apparatus according to the present invention.
In the figure, an electron gun 1 as a charged particle source includes a cathode 1a, a grid 1b, and an anode 1c. Electrons emitted from the cathode 1a form a crossover image between the grid 1b and the anode 1c (hereinafter, this crossover image is referred to as an electron source ES
Described). The electron beam emitted from this electron source ES is
The correction electron optical system 3 is irradiated via the irradiation electron optical system 2 which is a condenser lens. The irradiation electron optical system 2 of the present embodiment includes an electron lens (unipotential lens) 21 including three aperture electrodes. Correction electron optical system 3
Are arranged in order from the electron gun 1 side along the optical axis AX,
It comprises an aperture array AA, a blanker array BA, an element electron optical system array unit LAU, and a stopper array SA. Details of the correction electron optical system 3 will be described later. The correction electron optical system 3 forms a plurality of intermediate images of the electron source ES, and each intermediate image is reduced and projected by the projection electron optical system 4 to form an electron source ES image on the wafer 5 which is a surface to be exposed. The projection electron optical system 4 includes a first projection lens 41 (43) and a second projection lens 42.
(44). First
The focal length of the projection lens 41 (43) is f1, and the second projection lens 42 (4
If the focal length of 4) is f2, the distance between these two lenses is f
1 + f2. The object point of AX on the optical axis is the first projection lens 41
At the focal position of (43), the image point of the second projection lens 42 (4
4) Focus on the focus. This image is reduced to -f2 / f1. Also,
Since the two lens magnetic fields are determined to act in opposite directions, theoretically, spherical aberration, isotropic astigmatism,
Except for the five aberrations of isotropic coma, curvature of field, and axial chromatic aberration, other Seidel aberrations and chromatic aberrations related to rotation and magnification are canceled out. Reference numeral 6 denotes a deflector 6, which deflects a plurality of electron beams from the elementary electron optical system array of the correction electron optical system 3 to convert a plurality of light source images on the wafer 5 by substantially the same displacement in the X and Y directions. Displace. The deflector 6 is not shown, but is composed of a main deflector used when the deflection width is wide and a sub deflector used when the deflection width is narrow, and the main deflector is an electromagnetic deflector, The sub deflector is an electrostatic deflector. Reference numeral 7 denotes a dynamic focus coil that corrects a shift of a focus position of a light source image due to deflection aberration generated when the deflector 6 is operated, and 8 denotes a dynamic stig coil that corrects astigmatism of deflection aberration generated by deflection. It is. Reference numeral 9 denotes a θ-Z stage on which the wafer 5 is placed and which is movable in the direction of the optical axis AX (Z axis) and in the rotation direction around the Z axis. A stage reference plate 10 is fixedly provided. 11 is θ
An XY stage on which a -Z stage is mounted and which can be moved in an XY direction orthogonal to the optical axis AX (Z axis). Reference numeral 12 denotes a backscattered electron detector that detects backscattered electrons generated when the mark on the reference plate 10 is irradiated by the electron beam.
【０００９】次に、図2を用いて補正電子光学系3につい
て説明する。前述したように、補正電子光学系3は、ア
パーチャアレイAA、X用ブランカーアレイBAX、Y用ブラ
ンカーアレイBAY、要素電子光学系アレイユニットLAU、
ストッパーアレイSAで構成される。図2（A）は電子銃1
側から補正電子光学系3を見た図であり、図2（B）は図2
（A）のAA'断面図である。アパーチャアレイAAは、図2
（A）に示すように基板に複数の開口が規則正しくアレ
イ状に形成されている。そして、照射電子光学系2から
の電子ビームを複数の電子ビームに分割する。X用ブラ
ンカーアレイBAX,Y用ブランカーアレイBAYは、アパーチ
ャアレイAAで分割された複数の電子ビームを個別に偏向
する微小偏向器を、一枚の基板上に複数並べて形成した
ものである。そのひとつの偏向器の詳細を図3に示す。
基板31は開口APを有し、32は開口APを挟んだ一対の電極
で構成され、偏向機能を有するブランキング電極であ
る。また、基板上31には、ブランキング電極32を個別に
電子ビームを偏向させための配線(W)が形成されてい
る。そして図4（A）に示すように、X用ブランカーアレ
イBAXの全てのブランキング電極32はX方向に対向してい
て、アパーチャアレイAAからの電子ビームをX方向に偏
向させる。一方、図4（B）に示すように、Y用ブランカ
ーアレイBAYの全てのブランキング電極32はY方向に対向
していて、アパーチャアレイAAからの電子ビームをY方
向に偏向させる。要素電子光学系アレイユニットLAU
は、同一平面内に複数の電子レンズを2次元配列して形
成した電子レンズアレイである第1電子光学系アレイLA
1、及び第2電子光学系アレイLA2で構成される。Next, the correction electron optical system 3 will be described with reference to FIG. As described above, the correction electron optical system 3 includes an aperture array AA, an X blanker array BAX, a Y blanker array BAY, an element electron optical system array unit LAU,
It is composed of a stopper array SA. Figure 2 (A) shows electron gun 1
FIG. 2B is a view of the correction electron optical system 3 viewed from the side, and FIG.
(A) is a sectional view taken along the line AA ′. Aperture array AA, Figure 2
As shown in (A), a plurality of openings are regularly formed in an array on a substrate. Then, the electron beam from the irradiation electron optical system 2 is divided into a plurality of electron beams. The blanker arrays BAX for X and the blanker arrays BAY for Y are formed by arranging a plurality of micro deflectors for individually deflecting a plurality of electron beams split by the aperture array AA on a single substrate. Fig. 3 shows the details of one of these deflectors.
The substrate 31 has an opening AP, and 32 is a blanking electrode composed of a pair of electrodes sandwiching the opening AP and having a deflection function. In addition, wirings (W) for individually deflecting the electron beams of the blanking electrodes 32 are formed on the substrate 31. Then, as shown in FIG. 4A, all the blanking electrodes 32 of the blanker array for X BAX face in the X direction, and deflect the electron beam from the aperture array AA in the X direction. On the other hand, as shown in FIG. 4B, all the blanking electrodes 32 of the Y blanker array BAY face in the Y direction, and deflect the electron beam from the aperture array AA in the Y direction. Element electron optical system array unit LAU
Is a first electron optical system array LA, which is an electron lens array formed by two-dimensionally arranging a plurality of electron lenses in the same plane.
1 and a second electron optical system array LA2.
【００１０】図5は、第1電子光学系アレイLA1を説明す
る図である。第1電子レンズアレイLA1は、開口に対応し
て形成されたドーナツ状電極が複数配列された上部電極
板UE、中間電極板CE、下部電極板LEの3枚を有し、絶縁
物を介在させて、その3枚の電極板が積層されたもので
ある。共通のZ方向の軸に並ぶ、上・中・下電極板のド
ーナツ状電極で一つの電子レンズいわゆるユニポテンシ
ャルレンズとして機能する。各電子レンズULの上部・下
部電極板のドーナツ状電極の全ては共通の配線（ｗ）で
LAU制御系と接続され同一の電位に設定されている。
（本実施形態では、上部・下部の電極の電位を、電子ビ
ームの加速電位にしている）一方、各電子レンズの中間
電極電極板のドーナツ状電極は、個別の配線（ｗ）でLA
U制御系と接続して所望の電位に設定されている。それ
により、各電子レンズの電子光学的パワー（焦点距離）
を所望の値に設定できる。第2電子光学系アレイLA2も第
1電子光学系アレイLA1と同様の構造・機能を有する。FIG. 5 is a view for explaining the first electron optical system array LA1. The first electron lens array LA1 has three upper electrode plates UE, intermediate electrode plates CE, and lower electrode plates LE in which a plurality of donut-shaped electrodes formed corresponding to the openings are arranged, and an insulator is interposed therebetween. Thus, the three electrode plates are stacked. The donut-shaped electrodes of the upper, middle, and lower electrode plates arranged along a common Z-direction axis function as one electron lens, a so-called unipotential lens. All of the donut-shaped electrodes on the upper and lower electrode plates of each electron lens UL share a common wiring (w)
Connected to the LAU control system and set to the same potential.
(In the present embodiment, the potentials of the upper and lower electrodes are set to the accelerating potential of the electron beam.) On the other hand, the donut-shaped electrode of the intermediate electrode plate of each electron lens is connected to the LA by an individual wiring (w).
It is connected to the U control system and set to a desired potential. The electron optical power (focal length) of each electron lens
Can be set to a desired value. The second electron optical system array LA2
1 It has the same structure and function as the electron optical system array LA1.
【００１１】図2（B）に戻り、要素電子光学系アレイユ
ニットLAUは共通のZ方向の軸に並ぶ、第1電子レンズア
レイLA1の電子レンズと第2電子レンズアレイLA2の電子
レンズとで一つの要素電子光学系ELを構成する。そし
て、アパーチャアレイAAが各要素電子光学系ELの略前側
焦点位置に位置する為、各要素電子光学系ELは、分割さ
れた複数の電子ビームよりそれぞれの略後側焦点位置に
電子源ESの中間像を形成する。Returning to FIG. 2 (B), the element electron optical system array unit LAU has one electron lens of the first electron lens array LA1 and one of the electron lenses of the second electron lens array LA2, which are aligned with a common axis in the Z direction. Constitutes one element electron optical system EL. Since the aperture array AA is located at a substantially front focal position of each of the element electron optical systems EL, each of the element electron optical systems EL is positioned at a substantially rear focal position of the electron source ES from each of the divided electron beams. An intermediate image is formed.
【００１２】ストッパーアレイSAは、アパーチャーアレ
イAAと同様に基板に複数の開口が形成されている。そし
て、X用ブランカーアレイBAXおよびY用ブランカーアレ
イBAY若しくは一方で、遮断することを目的とした偏向
量を与えられた電子ビームは、その電子ビームに対応し
たストッパーアレイSAの開口の外に移動しストッパーア
レイSAを通過しなくなり、ウエハ5への入射が遮断され
る。The stopper array SA has a plurality of openings formed in the substrate, similarly to the aperture array AA. Then, the electron beam given a deflection amount for the purpose of blocking is moved out of the opening of the stopper array SA corresponding to the electron beam. The light does not pass through the stopper array SA, and the incidence on the wafer 5 is blocked.
【００１３】上記説明した補正電子光学系3が形成する
複数の中間像は、投影電子光学系4を介してウエハに投
影される際、収差が発生する。その収差の補正方法につ
いて図6を用いて説明する。図中、図1および図2と同一
構成要素には同一符号を付す。はじめに、像面湾曲収差
（縮小投影電子光学系4の光軸AX（Z）方向における、ウ
エハ5上での、実際の中間像の結像位置と理想結像位置
とのずれ）の補正に関して説明する。アパーチャアレイ
AAで分割された電子ビームより、各要素電子光学系EL1
〜EL3は中間像img1〜img3を形成する。その際、中間像i
mg1〜img3の光軸AX（Z）方向の位置が、投影電子光学系
4で発生する像面湾曲をキャンセルする位置になるよう
に調整している。具体的には、各要素電子光学系を構成
する電子レンズの電子光学的パワー（焦点距離）を個別
に調整することにより、合成された電子光学的パワーを
同一にしながら各要素電子光学系の主面位置を像面湾曲
に対応して異ならせている。その結果、投影電子光学系
で発生する像面湾曲を補正して、中間像をウエハ上に同
一の大きさで投影できる。When a plurality of intermediate images formed by the above-described correction electron optical system 3 are projected onto a wafer via the projection electron optical system 4, aberrations occur. A method of correcting the aberration will be described with reference to FIG. In the drawing, the same components as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals. First, correction of field curvature aberration (a deviation between the actual image forming position of the intermediate image and the ideal image forming position on the wafer 5 in the optical axis AX (Z) direction of the reduced projection electron optical system 4) will be described. I do. Aperture array
From the electron beam split by AA, each element electron optical system EL1
~ EL3 form intermediate images img1 ~ img3. At that time, the intermediate image i
The position of mg1 to img3 in the optical axis AX (Z) direction is determined by the projection electron optical system.
The position is adjusted so as to be a position where the curvature of field generated in step 4 is canceled. Specifically, by individually adjusting the electro-optical power (focal length) of the electron lens constituting each element electron optical system, the main power of each element electron optical system is maintained while the combined electron-optical power is kept the same. The surface position is made different depending on the field curvature. As a result, the intermediate image can be projected on the wafer with the same size by correcting the field curvature generated in the projection electron optical system.
【００１４】次に、歪曲収差（投影電子光学系4の光軸
と直交する方向における、ウエハ5上での実際の中間像
の結像位置と理想結像位置とのずれ）の補正方法に関し
て説明する。中間像img1〜img3を形成する際、中間像im
g1〜img3の光軸AX（Z）と直交する方向（X,Y）の位置
を、投影電子光学系4で発生する歪曲をキャンセルする
位置になるように調整している。Next, a method of correcting distortion (a deviation between the actual image forming position of the intermediate image and the ideal image forming position on the wafer 5 in the direction orthogonal to the optical axis of the projection electron optical system 4) will be described. I do. When forming intermediate images img1 to img3, intermediate images im
The positions (X, Y) of the g1 to img3 in the direction (X, Y) orthogonal to the optical axis AX (Z) are adjusted to be positions where the distortion generated in the projection electron optical system 4 is canceled.
【００１５】具体的な一つの方法には、照射電子光学系
2を構成する電子レンズ21, 22の電子光学的パワー（焦
点距離）を個別に調整することにより、照射電子光学系
2の前側焦点位置と電子源ESの相対位置関係を変えて、
アパーチャアレイAAに入射する電子ビームを発散、収
斂、平行に変えている。つまり、照射電子光学系2の前
側焦点位置に電子源ESを位置させると、図5の実線の電
子ビームが示すように、電子ビームは略平行に、アパー
チャアレイAAに入射する。すると、中間像img1〜img3
は、対応する要素電子光学系EL1〜EL3のそれぞれの光軸
上に形成される。一方、電子レンズ21, 22の電子光学的
パワーを個別に調整して、電子源ESを照射電子光学系2
の前側焦点位置より照射電子光学系側に位置させると、
図6の破線の電子ビームが示すように、電子ビームは発
散して、アパーチャアレイAAに入射する。すると、中間
像img1〜img3は、実線の電子ビームの時に比べ、照射電
子光学系2の光軸AX（ｚ）から離れる位置に形成され
る。更に詳しく説明すると、照射電子光学系2の前側焦
点位置に電子源ESを位置させて、電子ビームを略平行
に、アパーチャアレイAAに入射させた時、複数の中間像
が図7(a)のように形成されたとすると、電子レンズ21,
22の焦点距離を個別に調整して、電子源ESを照射電子光
学系2の前側焦点位置より照射電子光学系側に位置させ
れば、複数の中間像が図7(b)のように形成される。ま
た、逆に照射電子光学系2の前側焦点位置を電子源ESよ
り照射電子光学系側に位置させれば、複数の中間像が図
7(ｃ)のように形成される。すなわち、電子レンズ21, 2
2の電子光学的パワーを個別に調整することにより、発
生する歪曲をキャンセルする位置に、複数の中間像を形
成できる。One specific method is to use an irradiation electron optical system.
By individually adjusting the electron optical power (focal length) of the electron lenses 21 and 22 that constitute the 2, the irradiation electron optical system
By changing the relative position relationship between the front focal position and the electron source ES in 2,
The electron beam incident on the aperture array AA is changed to be divergent, convergent, and parallel. That is, when the electron source ES is positioned at the front focal position of the irradiation electron optical system 2, as shown by the solid-line electron beam in FIG. 5, the electron beam is incident on the aperture array AA substantially in parallel. Then, the intermediate image img1 ~ img3
Are formed on the respective optical axes of the corresponding elementary electron optical systems EL1 to EL3. On the other hand, the electron optical power of the electron lenses 21 and 22 is individually adjusted to irradiate the electron source ES with the irradiation electron optical system 2.
When it is located closer to the irradiation electron optical system than the front focal position of
As shown by the broken electron beam in FIG. 6, the electron beam diverges and enters the aperture array AA. Then, the intermediate images img1 to img3 are formed at positions farther from the optical axis AX (z) of the irradiation electron optical system 2 as compared with the case of the solid-line electron beam. More specifically, when the electron source ES is located at the front focal position of the irradiation electron optical system 2 and the electron beam is incident on the aperture array AA substantially in parallel, a plurality of intermediate images are shown in FIG. If formed, the electronic lens 21,
By adjusting the focal length of the 22 individually, and positioning the electron source ES closer to the irradiation electron optical system side than the front focal position of the irradiation electron optical system 2, a plurality of intermediate images are formed as shown in FIG. Is done. Conversely, if the front focal position of the irradiation electron optical system 2 is located closer to the irradiation electron optical system than the electron source ES, a plurality of intermediate images can be obtained.
It is formed as shown in FIG. That is, the electronic lenses 21 and 2
By individually adjusting the electro-optical powers of the two, a plurality of intermediate images can be formed at positions where the generated distortion is canceled.
【００１６】また、電子レンズ21, 22の電子光学的パワ
ーを個別に調整する際、照射電子光学系2の電子光学的
パワー（電子レンズ21, 22によって合成された電子光学
的パワー）を一定に保つことにより、中間像の大きさを
変化させないようにしている。それにより、投影電子光
学系で発生する歪曲を補正して、中間像をウエハ上に同
一の大きさで投影できる。When individually adjusting the electron optical power of the electron lenses 21 and 22, the electron optical power of the irradiation electron optical system 2 (electro optical power combined by the electronic lenses 21 and 22) is kept constant. By keeping it, the size of the intermediate image is not changed. Thereby, the distortion generated in the projection electron optical system can be corrected, and the intermediate image can be projected on the wafer at the same size.
【００１７】本実施形態では、照射電子光学系2が2枚の
電子レンズで構成されるが、照射電子光学系2が2枚より
多い電子レンズで構成される場合は、少なくとも2枚の
電子レンズのの電子光学的パワーを個別に調整すること
により、投影電子光学系で発生する歪曲を補正できる。
さらに、照射電子光学系2に、XZ断面とYZ断面とで異な
る電子光学的パワーを有する四極子レンズを付加すれ
ば、より様々な歪曲に対しても補正ができる。すなわ
ち、照射電子光学系2の光軸ＡＸを含む断面毎の前側焦
点位置と電子源ＥＳとの相対位置関係とを個別に調整す
ることにより、光軸ＡＸに対して対称でない歪曲も補正
できる。In this embodiment, the irradiation electron optical system 2 is composed of two electronic lenses. However, when the irradiation electron optical system 2 is composed of more than two electron lenses, at least two electron lenses are used. The distortion generated in the projection electron optical system can be corrected by individually adjusting the electron optical power of the projection electron optical system.
Furthermore, if a quadrupole lens having different electron optical powers in the XZ section and the YZ section is added to the irradiation electron optical system 2, it is possible to correct even more various distortions. That is, distortion that is not symmetrical with respect to the optical axis AX can be corrected by individually adjusting the relative position relationship between the front focal position and the electron source ES for each section including the optical axis AX of the irradiation electron optical system 2.
【００１８】さて、上記説明した方法は、制御対象（調
整対象）が少ないため調整が容易であり、系統的な歪曲
（投影電子光学系の歪曲収差）を補正することができ
る。さらなる発展形態として、ランダムな歪曲も補正す
ることができる具体的な方法は以下のとおりである。す
なわち、X用ブランカーアレイBAX, Y用ブランカーアレ
イBAYで電子ビームに与える偏向量を個別に調整する。
つまり、X用ブランカーアレイBAX,Y用ブランカーアレイ
BAYで電子ビームに偏向させないと、図6の実線の電子ビ
ームが示すように、中間像img1〜img3は、対応する要素
電子光学系EL1〜EL3のそれぞれの光軸上に形成される。
一方、、X用ブランカーアレイBAXで、電子ビームをその
電子ビームの光軸AXからの位置に応じて光軸AXから離れ
るように偏向させると、図5の破線の電子ビームが示す
ように、その中間像img1〜img3は、実線の電子ビームの
時に比べ、照射電子光学系2の光軸AX（ｚ）から離れる
位置に形成される。更に詳しく説明すると、X用ブラン
カーアレイBAX,Y用ブランカーアレイBAYで電子ビームに
偏向させない時、複数の中間像が図7(a)のように形成さ
れたとすると、X用ブランカーアレイBAX,Y用ブランカー
アレイBAYで電子ビームをその電子ビームの光軸AXから
の位置に応じて光軸AXから離れるように偏向させれば、
複数の中間像が図7(b)のように形成される。また、逆に
X用ブランカーアレイBAX,Y用ブランカーアレイBAYで電
子ビームをその電子ビームの光軸AXからの位置に応じて
光軸AXに近づくように偏向させれば、複数の中間像が図
7(ｃ)のように形成される。すなわち、X用ブランカーア
レイBAX,Y用ブランカーアレイBAYで電子ビームに与える
偏向量を個別に調整することにより、発生する歪曲をキ
ャンセルする位置に、複数の中間像を形成できる。上記
説明した方法は、先の方法に比べ、制御対象（調整対
象）が多いため調整項目が多くなるが、系統的な歪曲
（投影電子光学系の歪曲収差）も、ランダムな歪曲も補
正できる。In the method described above, adjustment is easy because there are few objects to be controlled (objects to be adjusted), and systematic distortion (distortion of the projection electron optical system) can be corrected. As a further development, a specific method capable of correcting a random distortion is as follows. That is, the amount of deflection given to the electron beam by the blanker array for X BAX and the blanker array for Y BAY is individually adjusted.
In other words, blanker array for X BAX, blanker array for Y
If the beam is not deflected by the BAY, the intermediate images img1 to img3 are formed on the respective optical axes of the corresponding elementary electron optical systems EL1 to EL3, as shown by the solid line electron beam in FIG.
On the other hand, in the X blanker array BAX, when the electron beam is deflected away from the optical axis AX according to the position of the electron beam from the optical axis AX, the electron beam is deflected as shown by the broken-line electron beam in FIG. The intermediate images img1 to img3 are formed at positions farther from the optical axis AX (z) of the irradiation electron optical system 2 than when the solid line electron beam is used. More specifically, assuming that a plurality of intermediate images are formed as shown in FIG. If the electron beam is deflected away from the optical axis AX according to the position of the electron beam from the optical axis AX by the blanker array BAY,
A plurality of intermediate images are formed as shown in FIG. Also, conversely
If the electron beam is deflected by the blanker arrays BAX for X and BAY for BAY so as to approach the optical axis AX according to the position of the electron beam from the optical axis AX, a plurality of intermediate images can be obtained.
It is formed as shown in FIG. That is, by individually adjusting the amount of deflection given to the electron beam by the X blanker array BAX and the Y blanker array BAY, a plurality of intermediate images can be formed at positions where the generated distortion is canceled. The above-described method has a larger number of adjustment items because there are more control targets (adjustment targets) than the previous method, but can correct both systematic distortion (distortion of the projection electron optical system) and random distortion.
【００１９】なお本実施形態では、歪曲を補正するため
に、X用ブランカーアレイBAX,Y用ブランカーアレイBAY
で各電子ビームに一定の偏向量を個別に与え、特定の中
間像をウエハ面に投影することを遮断する際は、X用ブ
ランカーアレイBAX及びY用ブランカーアレイBAY双方、
若しくはその一方の特定の中間像に対応したブランキン
グ電極で、電子ビームに一定の偏向量に加え遮断用の偏
向量を与えているが、図8に示すような歪曲補正と遮断
とを異なるブランカーアレイで行うこともできる。すな
わち、遮断専用のブランカーアレイBAを本実施形態のス
トッパーアレイSAの位置に配置するのである。但し、遮
断専用のブランカーアレイBAで偏向された電子ビームを
するためのストッパーを投影電子光学系の瞳位置に設け
る。In this embodiment, in order to correct the distortion, the blanker array BAX for X and the blanker array BAY for Y
When a certain amount of deflection is individually given to each electron beam in order to block projection of a specific intermediate image on the wafer surface, both the blanker array for X and the blanker array for Y are used,
Alternatively, a blanking electrode corresponding to one of the specific intermediate images gives the electron beam a fixed amount of deflection in addition to a fixed amount of deflection. It can also be performed on an array. That is, the blanker array BA dedicated to blocking is arranged at the position of the stopper array SA of the present embodiment. However, a stopper for emitting the electron beam deflected by the blanker array BA dedicated to blocking is provided at the pupil position of the projection electron optical system.
【００２０】次に本実施形態の制御システムを図9に示
す。CL制御回路110は、照射電子光学系2を構成する電子
レンズの焦点距離を制御する制御回路、BA制御回路111
は歪曲を補正するために、X用ブランカーアレイBAX,Y用
ブランカーアレイBAYで各電子ビームに一定の偏向量を
個別に与え、特定の中間像をウエハ面に投影することを
遮断する際は、X用ブランカーアレイBAX及びY用ブラン
カーアレイBAY双方、若しくはその一方の特定の中間像
に対応したブランキング電極で、電子ビームに一定の偏
向量に加え遮断用の偏向量を与える制御回路である。LA
U制御回路112は、レンズアレイユニットLAUを構成する
電子レンズの焦点距離を制御する制御回路である。D_ST
IG制御回路113は、ダイナミックスティグコイル8を制御
して投影電子光学系4の非点収差を制御する制御回路、
D_FOCUS制御回路114は、ダイナミックフォーカスコイル
7を制御して投影電子光学系4のフォーカスを制御する制
御回路、偏向制御回路115は偏向器6を制御する制御回
路、光学特性制御回路116は、投影電子光学系4の光学特
性（倍率、歪曲）を調整する制御回路である。反射電子
検出回路117は、反射電子検出器12からの信号より反射
電子量を求める回路である。ステージ駆動制御回路117
は、θ-Zステージ9を駆動制御し、かつＸＹステージ11
の位置を検出するレーザ干渉計LIMと共同してＸＹステ
ージ11を駆動制御する制御回路である。制御系120は、
描画パターンが記憶されたメモリ121からのデータに基
づいて、上記複数の制御回路を制御する。制御系120は
インターフェース122を介して電子ビーム露光装置全体
をコントロールするCPU123によって制御されている。Next, FIG. 9 shows a control system according to this embodiment. The CL control circuit 110 is a control circuit for controlling the focal length of the electron lens constituting the irradiation electron optical system 2, a BA control circuit 111
In order to correct the distortion, when a certain amount of deflection is individually given to each electron beam by the blanker array BAX for X and the blanker array BAY for Y, when blocking the projection of a specific intermediate image on the wafer surface, A blanking electrode corresponding to both the X blanker array BAX and the Y blanker array BAY, or one of the blanker arrays BAY, is a control circuit that applies a certain amount of deflection to the electron beam in addition to a certain amount of deflection to the electron beam. LA
The U control circuit 112 is a control circuit that controls the focal length of the electronic lenses that make up the lens array unit LAU. D_ST
The IG control circuit 113 controls the dynamic stig coil 8 to control the astigmatism of the projection electron optical system 4,
D_FOCUS control circuit 114 is a dynamic focus coil
7 is a control circuit for controlling the focus of the projection electron optical system 4, the deflection control circuit 115 is a control circuit for controlling the deflector 6, and the optical characteristic control circuit 116 is for controlling the optical characteristics (magnification, (Distortion). The backscattered electron detection circuit 117 is a circuit that calculates the amount of backscattered electrons from the signal from the backscattered electron detector 12. Stage drive control circuit 117
Controls the drive of the θ-Z stage 9 and the XY stage 11
Is a control circuit that drives and controls the XY stage 11 in cooperation with the laser interferometer LIM that detects the position of the XY stage 11. The control system 120 is
The plurality of control circuits are controlled based on data from the memory 121 in which the drawing patterns are stored. The control system 120 is controlled by a CPU 123 that controls the entire electron beam exposure apparatus via an interface 122.
【００２１】＜歪曲収差の補正動作の説明＞本実施形態
の電子ビーム露光装置での歪曲収差の補正動作について
説明する。CPU123は、制御系120に命じ、所定の時間間
隔で図10に示すような歪曲収差の補正処理を実行させ
る。<Description of Operation for Correcting Distortion Aberration> The operation for correcting distortion in the electron beam exposure apparatus of the present embodiment will be described. The CPU 123 instructs the control system 120 to execute the distortion aberration correction processing as shown in FIG. 10 at predetermined time intervals.
【００２２】以下に各ステップを説明する。 （ステップS101） ウエハ上での各電子ビームの照射位
置（中間像が投影電子光学系を介してウエハ投影される
位置）を検出するために、BA制御回路111に命じ、選択
した電子ビームだけをウエハ側に照射するようにする。
その際、予め、ステージ駆動制御回路によって、選択さ
れた電子ビームの理想的照射位置（設計上の照射位置）
に基準板10の基準マークを位置させておく。そして、偏
向制御回路115により、選択された電子ビームで基準マ
ーク上を走査し、基準マークからの反射電子に関する情
報を反射電子回路117から得る。それにより、電子ビー
ムの現在の照射位置を検出する。以上のことをすべての
電子ビームに対して行う。 （ステップS102） 各電子ビームにおいて、実際の照射
位置と理想的な照射位置とのずれを求め、そのずれが予
め決められた許容値以内であるか判定し、すべての電子
ビームにおいて、そのずれが許容値以内の場合は、歪曲
収差の補正を終了する。そうでない場合、S103に進む。 （ステップS103） 求められた各電子ビームのずれに基
づいて、投影電子光学系4の現時点での歪曲と倍率誤差
を求める。ここで、倍率誤差とは、実際の倍率と設計上
の倍率とのずれを意味する。 （ステップS104） 求められた歪曲（調整目標値）を補
正するように、CL制御回路110に命じ、照射電子光学系2
の前側焦点位置と電子源ESの相対位置関係を変更する。
しかし、前述したように、照射電子光学系2では、系統
的歪曲しか補正できない。そこで、調整目標値と照射電
子光学系2による調整量との差に基づいて、BA制御回路1
10に命じ、X用ブランカーアレイBAX及びY用ブランカー
アレイBAYで各電子ビームに与える一定の偏向量を調整
する。 （ステップS105） 求められた倍率誤差を補正するよう
に、光学特性制御回路116に命じ、投影電子光学系4の倍
率を調整する。そしてS101に戻る。Hereinafter, each step will be described. (Step S101) In order to detect the irradiation position of each electron beam on the wafer (the position where the intermediate image is projected onto the wafer via the projection electron optical system), the BA control circuit 111 is instructed to detect only the selected electron beam. Irradiation is performed on the wafer side.
At this time, the ideal irradiation position (designed irradiation position) of the electron beam selected in advance by the stage drive control circuit
The reference mark of the reference plate 10 is positioned at the first time. Then, the deflection control circuit 115 scans the reference mark with the selected electron beam, and obtains information on the reflected electrons from the reference mark from the reflection electronic circuit 117. Thereby, the current irradiation position of the electron beam is detected. The above is performed for all electron beams. (Step S102) For each electron beam, the deviation between the actual irradiation position and the ideal irradiation position is determined, and it is determined whether the deviation is within a predetermined allowable value. If it is within the allowable value, the correction of the distortion is ended. Otherwise, the process proceeds to S103. (Step S103) Based on the obtained deviation of each electron beam, the distortion and magnification error of the projection electron optical system 4 at the present time are obtained. Here, the magnification error means a deviation between the actual magnification and the designed magnification. (Step S104) The CL control circuit 110 is instructed to correct the obtained distortion (adjustment target value), and the irradiation electron optical system 2
The relative positional relationship between the front focal position and the electron source ES.
However, as described above, the irradiation electron optical system 2 can correct only systematic distortion. Therefore, based on the difference between the adjustment target value and the adjustment amount by the irradiation electron optical system 2, the BA control circuit 1
Command 10 is made to adjust the amount of deflection given to each electron beam by the blanker array for X BAX and the blanker array for Y YB. (Step S105) The optical characteristic control circuit 116 is instructed to correct the obtained magnification error, and the magnification of the projection electron optical system 4 is adjusted. Then, the process returns to S101.
【００２３】図11は、他の形態である歪曲収差の補正処
理を示す。以下に各ステップを説明する。 （ステップS201） ウエハ上での各電子ビームの照射位
置（中間像が投影電子光学系を介してウエハ投影される
位置）を検出するために、BA制御回路111に命じ、選択
した電子ビームだけをウエハ側に照射するようにする。
その際、予め、ステージ駆動制御回路によって、選択さ
れた電子ビームの理想的照射位置（設計上の照射位置）
に基準板10の基準マークを位置させておく。そして、偏
向制御回路115により、選択された電子ビームで基準マ
ーク上を走査し、基準マークからの反射電子に関する情
報を反射電子回路117から得る。それにより、電子ビー
ムの現在の照射位置を検出する。以上のことをすべての
電子ビームに対して行う。 （ステップS202） 各電子ビームにおいて、実際の照射
位置と理想的な照射位置とのずれを求め、そのずれが予
め決められた許容値以内であるか判定し、すべての電子
ビームにおいて、そのずれが許容値以内の場合は、歪曲
収差の補正を終了する。そうでない場合、S203に進む。 （ステップS203） 求められた各電子ビームのずれに基
づいて、投影電子光学系4の現時点での歪曲と倍率誤差
を求める。ここで、倍率誤差とは、実際の倍率と設計上
の倍率とのずれを意味する。 （ステップS204） 求められた歪曲（調整目標値）を補
正するように、CL制御回路110に命じ、照射電子光学系2
の前側焦点位置と電子源ESの相対位置関係を変更する。 （ステップS205） 求められた倍率誤差を補正するよう
に、光学特性制御回路116に命じ、投影電子光学系4の倍
率を調整する。 （ステップS206） ウエハ上での各電子ビームの照射位
置（中間像が投影電子光学系を介してウエハ投影される
位置）を検出するために、BA制御回路111に命じ、選択
した電子ビームだけをウエハ側に照射するようにする。
その際、予め、ステージ駆動制御回路によって、選択さ
れた電子ビームの理想的照射位置（設計上の照射位置）
に基準板10の基準マークを位置させておく。そして、偏
向制御回路115により、選択された電子ビームで基準マ
ーク上を走査し、基準マークからの反射電子に関する情
報を反射電子回路117から得る。それにより、電子ビー
ムの現在の照射位置を検出する。以上のことをすべての
電子ビームに対して行う。 （ステップS207） 各電子ビームにおいて、実際の照射
位置と理想的な照射位置とのずれを求め、そのずれが予
め決められた許容値以内であるか判定し、すべての電子
ビームにおいて、そのずれが許容値以内の場合は、歪曲
収差の補正を終了する。そうでない場合、S203に進む。 （ステップS208） 求められた各電子ビームのずれに基
づいて、投影電子光学系4の現時点での歪曲と倍率誤差
を求める。ここで、倍率誤差とは、実際の倍率と設計上
の倍率とのずれを意味する。 （ステップS209） 求められた歪曲（調整目標値）を補
正するように、BA制御回路110に命じ、X用ブランカーア
レイBAX及びY用ブランカーアレイBAYで各電子ビームに
与える一定の偏向量を調整する。 （ステップS210） 求められた倍率誤差を補正するよう
に、光学特性制御回路116に命じ、投影電子光学系4の倍
率を調整する。そしてS101に戻る。FIG. 11 shows another form of distortion aberration correction processing. Hereinafter, each step will be described. (Step S201) In order to detect the irradiation position of each electron beam on the wafer (the position where the intermediate image is projected onto the wafer via the projection electron optical system), the BA control circuit 111 is instructed to detect only the selected electron beam. Irradiation is performed on the wafer side.
At this time, the ideal irradiation position (designed irradiation position) of the electron beam selected in advance by the stage drive control circuit
The reference mark of the reference plate 10 is positioned at the first time. Then, the deflection control circuit 115 scans the reference mark with the selected electron beam, and obtains information on the reflected electrons from the reference mark from the reflection electronic circuit 117. Thereby, the current irradiation position of the electron beam is detected. The above is performed for all electron beams. (Step S202) In each electron beam, a deviation between the actual irradiation position and the ideal irradiation position is obtained, and it is determined whether the deviation is within a predetermined allowable value. If it is within the allowable value, the correction of the distortion is ended. Otherwise, the process proceeds to S203. (Step S203) Based on the obtained deviation of each electron beam, the distortion and magnification error of the projection electron optical system 4 at the present time are obtained. Here, the magnification error means a deviation between the actual magnification and the designed magnification. (Step S204) The CL control circuit 110 is instructed to correct the obtained distortion (adjustment target value), and the irradiation electron optical system 2
The relative positional relationship between the front focal position and the electron source ES. (Step S205) The optical characteristic control circuit 116 is instructed so as to correct the obtained magnification error, and the magnification of the projection electron optical system 4 is adjusted. (Step S206) In order to detect the irradiation position of each electron beam on the wafer (the position where the intermediate image is projected on the wafer via the projection electron optical system), the BA control circuit 111 is instructed to detect only the selected electron beam. Irradiation is performed on the wafer side.
At this time, the ideal irradiation position (designed irradiation position) of the electron beam selected in advance by the stage drive control circuit
The reference mark of the reference plate 10 is positioned at the first time. Then, the deflection control circuit 115 scans the reference mark with the selected electron beam, and obtains information on the reflected electrons from the reference mark from the reflection electronic circuit 117. Thereby, the current irradiation position of the electron beam is detected. The above is performed for all electron beams. (Step S207) For each electron beam, a deviation between the actual irradiation position and the ideal irradiation position is determined, and it is determined whether the deviation is within a predetermined allowable value. If it is within the allowable value, the correction of the distortion is ended. Otherwise, the process proceeds to S203. (Step S208) Based on the obtained deviation of each electron beam, the current distortion and magnification error of the projection electron optical system 4 are obtained. Here, the magnification error means a deviation between the actual magnification and the designed magnification. (Step S209) The BA control circuit 110 is instructed to correct the obtained distortion (adjustment target value), and the X-blanker array BAX and the Y-blanker array BAY adjust a fixed amount of deflection given to each electron beam. . (Step S210) The optical characteristic control circuit 116 is instructed so as to correct the obtained magnification error, and the magnification of the projection electron optical system 4 is adjusted. Then, the process returns to S101.
【００２４】＜露光動作の説明＞図12を用いて、本実施
形態の電子ビーム露光装置の露光動作について説明す
る。制御系120は、メモリ121からの露光制御データに基
づいて、偏向制御回路115に命じ、偏向器6によって、複
数の電子ビーム偏向させるとともに、BA制御回路115に
命じ、ウエハ5に露光すべきパターンに応じて、X用ブラ
ンカーアレイBAX及びY用ブランカーアレイBAY双方、若
しくはその一方のブランキング電極で、電子ビームに遮
断用の偏向量を与える。この時ＸＹステージ11はｙ方向
に連続移動しており、ＸＹステージの移動に複数の電子
ビームが追従するように、偏向器6によって複数の電子
ビームを偏向する。そして、各電子ビームは、図12に示
すようにウエハ5上の対応する要素露光領域（EF)を走査
露光する。各電子ビームの要素露光領域（EF)は、2次元
に隣接するように設定されているので、その結果、同時
に露光される複数の要素露光領域（EF）で構成されるサ
ブフィールド（SF）が露光される。<Exposure Operation> The exposure operation of the electron beam exposure apparatus of this embodiment will be described with reference to FIG. The control system 120 instructs the deflection control circuit 115 based on the exposure control data from the memory 121, deflects a plurality of electron beams by the deflector 6, and instructs the BA control circuit 115 to expose the pattern to be exposed on the wafer 5. According to the above, both the blanker array for X and the blanker array for Y and / or one of the blanking electrodes give a deflection amount for blocking the electron beam. At this time, the XY stage 11 is continuously moving in the y direction, and the electron beam is deflected by the deflector 6 so that the electron beams follow the movement of the XY stage. Each electron beam scans and exposes a corresponding element exposure area (EF) on the wafer 5 as shown in FIG. Since the element exposure area (EF) of each electron beam is set to be two-dimensionally adjacent, as a result, a subfield (SF) composed of a plurality of element exposure areas (EF) that are simultaneously exposed is formed. Exposed.
【００２５】制御系120は、サブフィールド(SF1)を露光
後、次のサブフィールド(SF2)を露光する為に、偏向制
御回路115に命じ、偏向器6によって、ステージ走査方向
（ｙ方向）と直交する方向（x方向）に複数の電子ビー
ムを偏向させる。この時、偏向によってサブフィールド
が変わることにより、各電子ビームが投影電子光学系4
を介して縮小投影される際の収差も変わる。そこで、制
御系120は、 LAU制御回路112、 D_STIG制御回路113、
及びD_FOCUS制御回路114に命じ、変化した収差を補正す
るように、レンズアレイユニットLAU、ダイナミックス
ティグコイル8、およびダイナミックフォーカスコイル7
を調整する。そして、再度、前述したように、各電子ビ
ームが対応する要素露光領域（EF）を露光することによ
り、サブフィールド2(SF2)を露光する。そして、図12に
示すように、サブフィールド（ SF1〜SF6）を順次露光
してウエハ5にパターンを露光する。その結果、ウエハ5
上において、ステージ走査方向（ｙ方向）と直交する方
向（ｘ方向）に並ぶサブフィールド（ SF1〜SF6）で構
成されるメインフィールド（MF）が露光される。制御系
120は、図12に示すメインフィールド1（MF1）を露光
後、偏向制御回路115に命じ、順次、ステージ走査方向
（ｙ方向）に並ぶメインフィールド（ MF2、 MF3、MF4
…）に複数の電子ビームを偏向させると共に露光し、そ
の結果、図12に示すように、メインフィールド（ MF2、
MF3、MF4…）で構成されるストライプ（STRIPE1）を露
光する。そして、ＸＹステージ11をｘ方向にステップさ
せ、次のストライプ（STRIPE2）を露光する。After exposing the subfield (SF1), the control system 120 instructs the deflection control circuit 115 to expose the next subfield (SF2), and the deflector 6 controls the stage scanning direction (y direction). A plurality of electron beams are deflected in a direction (x direction) perpendicular to the direction. At this time, the subfield changes due to the deflection, so that each electron beam is projected electron optics 4
The aberration at the time of reduction projection through the lens also changes. Therefore, the control system 120 includes a LAU control circuit 112, a D_STIG control circuit 113,
And the D_FOCUS control circuit 114 to correct the changed aberration so that the lens array unit LAU, the dynamic stig coil 8, and the dynamic focus coil 7
To adjust. Then, as described above, the subfield 2 (SF2) is exposed by exposing each of the electron beams to the corresponding element exposure area (EF). Then, as shown in FIG. 12, the subfields (SF1 to SF6) are sequentially exposed to expose a pattern on the wafer 5. As a result, wafer 5
Above, a main field (MF) composed of subfields (SF1 to SF6) arranged in a direction (x direction) orthogonal to the stage scanning direction (y direction) is exposed. Control system
120 exposes the main field 1 (MF1) shown in FIG. 12 to the deflection control circuit 115, and sequentially orders the main fields (MF2, MF3, MF4) arranged in the stage scanning direction (y direction).
…) Are deflected and exposed to a plurality of electron beams. As a result, as shown in FIG. 12, the main field (MF2,
MF3, MF4 ...) are exposed. Then, the XY stage 11 is stepped in the x direction, and the next stripe (STRIPE2) is exposed.
【００２６】＜半導体生産システムの実施例＞次に、上
記露光装置を用いた半導体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の
半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、
マイクロマシン等）の生産システムの例を説明する。こ
れは半導体製造工場に設置された製造装置のトラブル対
応や定期メンテナンス、あるいはソフトウェア提供など
の保守サービスを、製造工場外のコンピュータネットワ
ークを利用して行うものである。<Embodiment of Semiconductor Production System> Next, a semiconductor device (a semiconductor chip such as an IC or LSI, a liquid crystal panel, a CCD, a thin film magnetic head,
An example of a production system such as a micromachine will be described. In this system, maintenance services such as troubleshooting and periodic maintenance of a manufacturing apparatus installed in a semiconductor manufacturing factory or provision of software are performed using a computer network outside the manufacturing factory.
【００２７】図13は全体システムをある角度から切り出
して表現したものである。図中、301は半導体デバイス
の製造装置を提供するベンダー（装置供給メーカー）の
事業所である。製造装置の実例として、半導体製造工場
で使用する各種プロセス用の半導体製造装置、例えば、
前工程用機器（露光装置、レジスト処理装置、エッチン
グ装置等のリソグラフィ装置、熱処理装置、成膜装置、
平坦化装置等）や後工程用機器（組立て装置、検査装置
等）を想定している。事業所301内には、製造装置の保
守データベースを提供するホスト管理システム308、複
数の操作端末コンピュータ310、これらを結ぶんでイン
トラネットを構築するローカルエリアネットワーク（Ｌ
ＡＮ）309を備える。ホスト管理システム308は、ＬＡＮ
309を事業所の外部ネットワークであるインターネット3
05に接続するためのゲートウェイと、外部からのアクセ
スを制限するセキュリティ機能を備える。FIG. 13 shows the whole system cut out from a certain angle. In the figure, reference numeral 301 denotes a business establishment of a vendor (equipment supplier) that supplies semiconductor device manufacturing equipment. As an example of a manufacturing apparatus, a semiconductor manufacturing apparatus for various processes used in a semiconductor manufacturing plant, for example,
Pre-process equipment (lithography equipment such as exposure equipment, resist processing equipment, etching equipment, heat treatment equipment, film formation equipment,
It is assumed that flattening equipment and the like and post-processing equipment (assembly equipment, inspection equipment, etc.) are used. In the business office 301, a host management system 308 for providing a maintenance database for manufacturing equipment, a plurality of operation terminal computers 310, and a local area network (L
AN) 309. The host management system 308 is a LAN
Internet 3 which is the external network of the office
It has a gateway for connecting to 05 and a security function to restrict external access.
【００２８】一方、302〜304は、製造装置のユーザーと
しての半導体製造メーカーの製造工場である。製造工場
302〜304は、互いに異なるメーカーに属する工場であっ
ても良いし、同一のメーカーに属する工場（例えば、前
工程用の工場、後工程用の工場等）であっても良い。各
工場302〜304内には、夫々、複数の製造装置306と、そ
れらを結んでイントラネットを構築するローカルエリア
ネットワーク（ＬＡＮ）311と、各製造装置306の稼動状
況を監視する監視装置としてホスト管理システム307と
が設けられている。各工場302〜304に設けられたホスト
管理システム307は、各工場内のＬＡＮ311を工場の外部
ネットワークであるインターネット305に接続するため
のゲートウェイを備える。これにより各工場のＬＡＮ31
1からインターネット305を介してベンダー301側のホス
ト管理システム308にアクセスが可能となり、ホスト管
理システム308のセキュリティ機能によって限られたユ
ーザーだけがアクセスが許可となっている。具体的に
は、インターネット305を介して、各製造装置306の稼動
状況を示すステータス情報（例えば、トラブルが発生し
た製造装置の症状）を工場側からベンダー側に通知する
他、その通知に対応する応答情報（例えば、トラブルに
対する対処方法を指示する情報、対処用のソフトウェア
やデータ）や、最新のソフトウェア、ヘルプ情報などの
保守情報をベンダー側から受け取ることができる。各工
場302〜304とベンダー301との間のデータ通信および各
工場内のＬＡＮ311でのデータ通信には、インターネッ
トで一般的に使用されている通信プロトコル（ＴＣＰ／
ＩＰ）が使用される。なお、工場外の外部ネットワーク
としてインターネットを利用する代わりに、第三者から
のアクセスができずにセキュリティの高い専用線ネット
ワーク（ＩＳＤＮなど）を利用することもできる。ま
た、ホスト管理システムはベンダーが提供するものに限
らずユーザーがデータベースを構築して外部ネットワー
ク上に置き、ユーザーの複数の工場から該データベース
へのアクセスを許可するようにしてもよい。On the other hand, reference numerals 302 to 304 denote manufacturing factories of a semiconductor manufacturer as a user of the manufacturing apparatus. Manufacturing plant
302 to 304 may be factories belonging to different manufacturers or factories belonging to the same manufacturer (for example, a factory for a pre-process, a factory for a post-process, etc.). In each of the factories 302 to 304, a plurality of manufacturing apparatuses 306, a local area network (LAN) 311 for connecting them to form an intranet, and a host management as a monitoring apparatus for monitoring the operation status of each manufacturing apparatus 306 are provided. A system 307 is provided. The host management system 307 provided in each of the factories 302 to 304 includes a gateway for connecting the LAN 311 in each of the factories to the Internet 305 which is an external network of the factory. With this, LAN31 of each factory
From 1, access to the host management system 308 of the vendor 301 via the Internet 305 is enabled, and only a limited user is permitted access by the security function of the host management system 308. More specifically, the factory notifies the vendor of status information indicating the operation status of each manufacturing apparatus 306 (for example, the symptom of the manufacturing apparatus in which a trouble has occurred) via the Internet 305, and responds to the notification. Response information (for example, information instructing a coping method for a trouble, software and data for coping), and maintenance information such as the latest software and help information can be received from the vendor. For data communication between each of the factories 302 to 304 and the vendor 301 and data communication on the LAN 311 in each of the factories, a communication protocol (TCP / TCP) generally used on the Internet is used.
IP) is used. Instead of using the Internet as an external network outside the factory, it is also possible to use a dedicated line network (such as ISDN) that cannot be accessed by a third party and has high security. Further, the host management system is not limited to the one provided by the vendor, and a user may construct a database and place it on an external network, and permit access to the database from a plurality of factories of the user.
【００２９】さて、図14は本実施形態の全体システムを
図13とは別の角度から切り出して表現した概念図であ
る。先の例ではそれぞれが製造装置を備えた複数のユー
ザー工場と、該製造装置のベンダーの管理システムとを
外部ネットワークで接続して、該外部ネットワークを介
して各工場の生産管理や少なくとも1台の製造装置の情
報をデータ通信するものであった。これに対し本例は、
複数のベンダーの製造装置を備えた工場と、該複数の製
造装置のそれぞれのベンダーの管理システムとを工場外
の外部ネットワークで接続して、各製造装置の保守情報
をデータ通信するものである。図中、201は製造装置ユ
ーザー（半導体デバイス製造メーカー）の製造工場であ
り、工場の製造ラインには各種プロセスを行う製造装
置、ここでは例として露光装置202、レジスト処理装置2
03、成膜処理装置204が導入されている。なお図7では製
造工場201は1つだけ描いているが、実際は複数の工場が
同様にネットワーク化されている。工場内の各装置はＬ
ＡＮ206で接続されてイントラネットを構成し、ホスト
管理システム205で製造ラインの稼動管理がされてい
る。一方、露光装置メーカー210、レジスト処理装置メ
ーカー220、成膜装置メーカー230などベンダー（装置供
給メーカー）の各事業所には、それぞれ供給した機器の
遠隔保守を行なうためのホスト管理システム211,221,23
1を備え、これらは上述したように保守データベースと
外部ネットワークのゲートウェイを備える。ユーザーの
製造工場内の各装置を管理するホスト管理システム205
と、各装置のベンダーの管理システム211,221,231と
は、外部ネットワーク200であるインターネットもしく
は専用線ネットワークによって接続されている。このシ
ステムにおいて、製造ラインの一連の製造機器の中のど
れかにトラブルが起きると、製造ラインの稼動が休止し
てしまうが、トラブルが起きた機器のベンダーからイン
ターネット200を介した遠隔保守を受けることで迅速な
対応が可能で、製造ラインの休止を最小限に抑えること
ができる。FIG. 14 is a conceptual diagram showing the whole system of the present embodiment cut out from a different angle from FIG. In the above example, a plurality of user factories each having a manufacturing device, and a management system of the manufacturing device vendor are connected via an external network, and the production management of each factory and at least one device are connected via the external network. The data of the manufacturing apparatus was communicated. In contrast, this example
A factory provided with manufacturing apparatuses of a plurality of vendors is connected to a management system of each vendor of the plurality of manufacturing apparatuses via an external network outside the factory, and data communication of maintenance information of each manufacturing apparatus is performed. In the figure, reference numeral 201 denotes a manufacturing plant of a manufacturing device user (semiconductor device manufacturer), and a manufacturing line for performing various processes, such as an exposure device 202 and a resist processing device
03, a film forming apparatus 204 is introduced. Although only one manufacturing factory 201 is illustrated in FIG. 7, a plurality of factories are actually networked similarly. Each device in the factory is L
An AN 206 is connected to form an intranet, and a host management system 205 manages the operation of the production line. On the other hand, each business office of a vendor (equipment supplier) such as an exposure apparatus maker 210, a resist processing apparatus maker 220, and a film forming apparatus maker 230 has a host management system 211, 221, 23 for remote maintenance of supplied equipment.
1 comprising a maintenance database and an external network gateway as described above. Host management system 205 that manages each device in the user's manufacturing factory
The management systems 211, 221 and 231 of the vendors of the respective devices are connected by the Internet or the dedicated line network which is the external network 200. In this system, if a trouble occurs in any of a series of manufacturing equipment on the manufacturing line, the operation of the manufacturing line is stopped, but remote maintenance is performed via the Internet 200 from the vendor of the troubled equipment. As a result, quick response is possible, and downtime of the production line can be minimized.
【００３０】半導体製造工場に設置された各製造装置は
それぞれ、ディスプレイと、ネットワークインターフェ
ースと、記憶装置にストアされたネットワークアクセス
用ソフトウェアならびに装置動作用のソフトウェアを実
行するコンピュータを備える。記憶装置としては内蔵メ
モリやハードディスク、あるいはネットワークファイル
サーバーなどである。上記ネットワークアクセス用ソフ
トウェアは、専用又は汎用のウェブブラウザを含み、例
えば図15に一例を示す様な画面のユーザーインターフェ
ースをディスプレイ上に提供する。各工場で製造装置を
管理するオペレータは、画面を参照しながら、製造装置
の機種（401）、シリアルナンバー（402）、トラブルの
件名（403）、発生日（404）、緊急度（405）、症状（4
06）、対処法（407）、経過（408）等の情報を画面上の
入力項目に入力する。入力された情報はインターネット
を介して保守データベースに送信され、その結果の適切
な保守情報が保守データベースから返信されディスプレ
イ上に提示される。またウェブブラウザが提供するユー
ザーインターフェースはさらに図示のごとくハイパーリ
ンク機能（410〜412）を実現し、オペレータは各項目の
更に詳細な情報にアクセスしたり、ベンダーが提供する
ソフトウェアライブラリから製造装置に使用する最新バ
ージョンのソフトウェアを引出したり、工場のオペレー
タの参考に供する操作ガイド（ヘルプ情報）を引出した
りすることができる。Each of the manufacturing apparatuses installed in the semiconductor manufacturing factory has a display, a network interface, and a computer that executes network access software and apparatus operation software stored in a storage device. The storage device is a built-in memory, a hard disk, a network file server, or the like. The network access software includes a dedicated or general-purpose web browser, and provides, for example, a user interface having a screen as shown in FIG. 15 on a display. The operator who manages the manufacturing equipment at each factory refers to the screen and refers to the manufacturing equipment model (401), serial number (402), trouble subject (403), date of occurrence (404), urgency (405), Symptoms (4
06), the information such as the coping method (407) and the progress (408) are input to the input items on the screen. The input information is transmitted to the maintenance database via the Internet, and the resulting appropriate maintenance information is returned from the maintenance database and presented on the display. In addition, the user interface provided by the web browser further realizes a hyperlink function (410 to 412) as shown in the figure, so that the operator can access more detailed information of each item or use the software library provided by the vendor for the manufacturing apparatus. The latest version of software to be extracted can be extracted, and an operation guide (help information) can be extracted for reference by a factory operator.
【００３１】次に上記説明した生産システムを利用した
半導体デバイスの製造プロセスを説明する。図16は半導
体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す。ス
テップ1（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を
行なう。ステップ2（露光制御データ作成）では設計し
た回路パターンに基づいて露光装置の露光制御データを
作成する。一方、ステップ3（ウエハ製造）ではシリコ
ン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ4（ウ
エハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記用意したマスク
とウエハを用いて、リソグラフィ技術によってウエハ上
に実際の回路を形成する。次のステップ5（組み立て）
は後工程と呼ばれ、ステップ4によって作製されたウエ
ハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブ
リ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング
工程（チップ封入）等の組立て工程を含む。ステップ6
（検査）ではステップ5で作製された半導体デバイスの
動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行なう。こう
した工程を経て半導体デバイスが完成し、これを出荷
（ステップ7）する。前工程と後工程はそれぞれ専用の
別の工場で行い、これらの工場毎に上記説明した遠隔保
守システムによって保守がなされる。また前工程工場と
後工程工場との間でも、インターネットまたは専用線ネ
ットワークを介して生産管理や装置保守のための情報が
データ通信される。Next, a semiconductor device manufacturing process using the above-described production system will be described. FIG. 16 shows the flow of the entire semiconductor device manufacturing process. In step 1 (circuit design), the circuit of the semiconductor device is designed. In step 2 (exposure control data creation), exposure control data of the exposure apparatus is created based on the designed circuit pattern. On the other hand, in step 3 (wafer manufacturing), a wafer is manufactured using a material such as silicon. Step 4 (wafer process) is referred to as a preprocess, and an actual circuit is formed on the wafer by lithography using the prepared mask and wafer. Next step 5 (assembly)
Is a post-process, which is a process of forming a semiconductor chip using the wafer produced in step 4, and includes an assembly process such as an assembly process (dicing and bonding) and a packaging process (chip encapsulation). Step 6
In (inspection), inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the semiconductor device manufactured in step 5 are performed. Through these steps, a semiconductor device is completed and shipped (step 7). The pre-process and the post-process are performed in separate dedicated factories, and maintenance is performed for each of these factories by the above-described remote maintenance system. Further, information for production management and apparatus maintenance is also communicated between the pre-process factory and the post-process factory via the Internet or a dedicated line network.
【００３２】図17は上記ウエハプロセスの詳細なフロー
を示す。ステップ11（酸化）ではウエハの表面を酸化さ
せる。ステップ12（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁膜を
成膜する。ステップ13（電極形成）ではウエハ上に電極
を蒸着によって形成する。ステップ14（イオン打込み）
ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ15（レジスト
処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステップ16（露
光）では上記説明した露光装置によってマスクの回路パ
ターンをウエハに焼付露光する。ステップ17（現像）で
は露光したウエハを現像する。ステップ18（エッチン
グ）では現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ス
テップ19（レジスト剥離）ではエッチングが済んで不要
となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り
返し行なうことによって、ウエハ上に多重に回路パター
ンを形成する。各工程で使用する製造機器は上記説明し
た遠隔保守システムによって保守がなされているので、
トラブルを未然に防ぐと共に、もしトラブルが発生して
も迅速な復旧が可能で、従来に比べて半導体デバイスの
生産性を向上させることができる。FIG. 17 shows a detailed flow of the wafer process. Step 11 (oxidation) oxidizes the wafer's surface. Step 12 (CVD) forms an insulating film on the wafer surface. Step 13 (electrode formation) forms electrodes on the wafer by vapor deposition. Step 14 (ion implantation)
Then, ions are implanted into the wafer. In step 15 (resist processing), a photosensitive agent is applied to the wafer. Step 16 (exposure) uses the above-described exposure apparatus to print and expose the circuit pattern of the mask onto the wafer. Step 17 (development) develops the exposed wafer. Step 18 (etching) removes portions other than the developed resist image. Step 19 (resist stripping) removes unnecessary resist after etching. By repeating these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer. Since the manufacturing equipment used in each process is maintained by the remote maintenance system described above,
Troubles can be prevented beforehand, and if a trouble occurs, quick recovery is possible, so that the productivity of semiconductor devices can be improved as compared with the related art.
【００３３】[0033]
【発明の効果】本発明によれば、投影電子光学系の歪曲
収差を容易に補正できるマルチ荷電粒子線描画装置を提
供することができる。また、この装置を用いてデバイス
を製造すれば、従来以上に高精度なデバイスを製造する
ことができる。According to the present invention, it is possible to provide a multi-charged particle beam drawing apparatus capable of easily correcting distortion of a projection electron optical system. Further, if a device is manufactured using this apparatus, a device with higher precision than before can be manufactured.
【図１】本発明に係る電子ビーム露光装置の要部概略を
示す図FIG. 1 is a diagram schematically showing a main part of an electron beam exposure apparatus according to the present invention.
【図２】補正電子光学系を説明する図FIG. 2 is a diagram illustrating a correction electron optical system.
【図３】Ｘ用ブランカーアレイＢＡＸ及びＹ用ブランカ
ーアレイＢＡＹの微小偏向器を説明する図FIG. 3 is a diagram illustrating a micro deflector of a blanker array for X and a blanker array for Y;
【図４】Ｘ用ブランカーアレイＢＡＸ及びＹ用ブランカ
ーアレイＢＡＹを説明する図FIG. 4 is a diagram for explaining a blanker array for X and a blanker array for Y;
【図５】第１電子光学系アレイＬＡ１を説明する図FIG. 5 is a diagram illustrating a first electron optical system array LA1.
【図６】収差の補正方法を説明する図FIG. 6 is a diagram illustrating a method for correcting aberration.
【図７】中間像の位置調整を説明する図FIG. 7 is a view for explaining position adjustment of an intermediate image.
【図８】他の実施形態を説明する図FIG. 8 is a diagram illustrating another embodiment.
【図９】システム構成を説明する図FIG. 9 illustrates a system configuration.
【図１０】歪曲収差の補正動作を説明する図FIG. 10 is a diagram illustrating a correction operation of distortion aberration.
【図１１】他の歪曲収差の補正動作を説明する図FIG. 11 is a diagram illustrating another distortion correction operation.
【図１２】露光領域を説明する図FIG. 12 is a diagram illustrating an exposure area.
【図１３】半導体デバイスの生産システムをある角度か
ら見た概念図FIG. 13 is a conceptual diagram of a semiconductor device production system viewed from an angle.
【図１４】半導体デバイスの生産システムを別の角度か
ら見た概念図FIG. 14 is a conceptual diagram of a semiconductor device production system viewed from another angle.
【図１５】ユーザーインターフェースの具体例FIG. 15 is a specific example of a user interface.
【図１６】デバイスの製造プロセスのフローを説明する
図FIG. 16 is a diagram illustrating a flow of a device manufacturing process.
【図１７】ウエハプロセスを説明する図FIG. 17 illustrates a wafer process.
【図１８】従来のマルチ荷電粒子線露光装置を説明する
図FIG. 18 is a view for explaining a conventional multi-charged particle beam exposure apparatus.
１ 電子銃 ２ 照射電子光学系 ３ 補正電子光学系 ４ 投影電子光学系 ５ ウエハ ６ 偏向器 ７ ダイナミックフォーカスコイル ８ ダイナミックスティグコイル ９ θ−Ｚステージ １０ 基準板 １１ ＸＹステージ １１０ ＣＬ制御回路 １１１ ＢＡ制御回路 １１２ ＬＡＵ制御回路 １１３ Ｄ＿ＳＴＩＧ制御回路 １１４ Ｄ＿ＦＯＣＵＳ制御回路 １１５ 偏向制御回路 １１６ 光学特性制御回路 １１７ ステージ駆動制御回路１７ １２０ 制御系 １２１ メモリ １２２ インターフェース １２３ ＣＰＵ ＡＡ アパーチャアレイ ＢＡ ブランカーアレイ ＬＡＵ 要素電子光学系アレイユニット ＳＡ ストッパーアレイ Reference Signs List 1 electron gun 2 irradiation electron optical system 3 correction electron optical system 4 projection electron optical system 5 wafer 6 deflector 7 dynamic focus coil 8 dynamic stig coil 9 θ-Z stage 10 reference plate 11 XY stage 110 CL control circuit 111 BA control circuit 112 LAU control circuit 113 D_STIG control circuit 114 D_FOCUS control circuit 115 deflection control circuit 116 optical characteristic control circuit 117 stage drive control circuit 17 120 control system 121 memory 122 interface 123 CPU AA aperture array BA blanker array LAU element electron optical system array unit SA Stopper array
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｊ 37/305 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５４１Ｂ ５４１Ｄ ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01J 37/305 H01L 21/30 541B 541D
Claims (18)
射電子光学系、 前記照射電子光学系からの荷電粒子線が照射される、複
数の開口を備えた基板、 該基板の各開口を通過する荷電粒子線のそれぞれの中間
像を形成する複数の要素電子光学系、 前記複数の中間像を被露光面に縮小投影する投影電子光
学系、 前記基板の複数の開口からの荷電粒子線を個別に偏向し
てブランキングを制御する複数の偏向器、 前記照射電子光学系の前側焦点位置と、前記荷電粒子源
位置との相対位置関係を変更する変更手段、および前記
各偏向器を個別に制御するとともに前記位置決め機構を
制御することで、各中間像が前記被露光面に投影される
位置を調整する制御手段を有することを特徴とする荷電
粒子線露光装置。1. A charged particle source, an irradiation electron optical system for irradiating a charged particle beam emitted from the charged particle source, and a substrate provided with a plurality of openings to be irradiated with the charged particle beam from the irradiation electron optical system A plurality of element electron optical systems for forming respective intermediate images of charged particle beams passing through the respective openings of the substrate; a projection electron optical system for reducing and projecting the plurality of intermediate images onto a surface to be exposed; A plurality of deflectors for individually controlling the blanking by deflecting the charged particle beam from the aperture, a front focal position of the irradiation electron optical system, and a changing unit for changing a relative positional relationship between the charged particle source position, and A charged particle beam exposure apparatus, comprising: a control unit that individually controls each of the deflectors and controls the positioning mechanism to adjust a position where each intermediate image is projected on the surface to be exposed.
の開口が形成された基板と、前記複数の開口を通過する
各々の荷電粒子線から前記中間像を形成する複数の要素
電子光学系とを有する請求項１記載の荷電粒子線露光装
置。2. A correction optical system comprising: a substrate having a plurality of openings orthogonal to an optical axis; and a plurality of element electron optics forming the intermediate image from each charged particle beam passing through the plurality of openings. The charged particle beam exposure apparatus according to claim 1, further comprising a system.
を有し、変更手段は少なくとも１つの電子レンズの電子
光学的パワーを調整することで前記相対位置関係を変更
する請求項１記載の荷電粒子線露光装置。3. The charging device according to claim 1, wherein the irradiation electron optical system has a plurality of electron lenses, and the changing unit changes the relative positional relationship by adjusting an electro-optical power of at least one electron lens. Particle beam exposure equipment.
目標値と、前記中間像が前記被露光面に投影される位置
における、前記変更手段が行う変更量との差にもとづい
て前記各偏向器を制御する請求項１〜３のいずれか記載
の荷電粒子線露光装置。4. The method according to claim 1, wherein the control unit is configured to perform the adjustment based on a difference between an adjustment target value for the position adjustment and a change amount performed by the change unit at a position where the intermediate image is projected on the surface to be exposed. The charged particle beam exposure apparatus according to any one of claims 1 to 3, which controls a deflector.
を介して前記被露光面に投影される位置に関する情報に
基づいて、前記制御手段は前記調整目標値を設定する請
求項４記載の荷電粒子線露光装置。5. The control unit according to claim 4, wherein the control unit sets the adjustment target value based on information on a position at which the plurality of intermediate images are projected on the surface to be exposed via the projection electron optical system. Charged particle beam exposure equipment.
を介して前記被露光面に投影される位置に関する情報に
基づいて、前記制御手段は前記変更手段を制御すること
を複数回行う請求項４記載の荷電粒子線露光装置。6. The control unit controls the changing unit a plurality of times based on information on a position at which the plurality of intermediate images are projected on the surface to be exposed via the projection electron optical system. Item 5. A charged particle beam exposure apparatus according to Item 4.
階、 照射電子光学系によって前記荷電粒子源から放射される
荷電粒子線を照射する段階、 前記照射光学系からの荷電粒子線から、荷電粒子源の中
間像を複数形成する段階、 前記複数の荷電粒子線をそれぞれ個別に偏向してブラン
キングを制御する段階、 前記複数の中間像をウエハに縮小投影する段階、および
前記偏向を個別に制御するとともに、前記照射電子光学
系の前側焦点位置と前記荷電粒子源位置との相対位置関
係を変更することで、前記中間像が前記ウエハに投影さ
れる位置を調整する段階を有することを特徴とするデバ
イス製造方法。7. A step of emitting a charged particle beam from a charged particle source, a step of irradiating a charged particle beam emitted from the charged particle source by an irradiation electron optical system, and a step of charging a charged particle beam from the irradiation optical system. Forming a plurality of intermediate images of the particle source; controlling the blanking by individually deflecting the plurality of charged particle beams; reducing and projecting the plurality of intermediate images onto a wafer; and separately performing the deflection. Controlling the position of the intermediate image projected on the wafer by controlling and changing a relative positional relationship between a front focal position of the irradiation electron optical system and the charged particle source position. Device manufacturing method.
に直交する複数の開口が形成された基板に前記照射電子
光学系によって荷電粒子線を照射する段階と、前記複数
の開口を通過する各々の荷電粒子線の中間像を形成する
段階とを有する請求項6記載のデバイス製造方法。8. The step of forming a plurality of intermediate images includes irradiating a substrate having a plurality of openings orthogonal to an optical axis with a charged particle beam by the irradiation electron optical system, and passing the plurality of openings through the plurality of openings. Forming an intermediate image of each charged particle beam.
を有し、少なくとも１つの電子レンズの電子光学的パワ
ーを調整することで前記相対位置関係を変更する請求項
７記載のデバイス製造方法。9. The device manufacturing method according to claim 7, wherein the irradiation electron optical system has a plurality of electron lenses, and the relative positional relationship is changed by adjusting an electron optical power of at least one electron lens.
中間像が前記被露光面に投影される位置における、前記
相対位置関係の変更量との差にもとづいて前記各偏向を
制御する請求項７〜９のいずれか記載のデバイス製造方
法。10. The method according to claim 1, wherein each of the deflections is controlled based on a difference between an adjustment target value of the position adjustment and a change amount of the relative positional relationship at a position where the intermediate image is projected on the surface to be exposed. Item 10. The device manufacturing method according to any one of Items 7 to 9.
各中間像が前記ウエハに投影される位置の調整量との差
にもとづいて前記各偏向器を制御する請求項6又は7記載
のデバイス製造方法。11. The device manufacturing device according to claim 6, wherein each of the deflectors is controlled based on a difference between an adjustment target value in the adjustment and an adjustment amount of a position where each of the intermediate images is projected on the wafer. Method.
される位置に関する情報を得て、前記制御手段は前記情
報に基づいて前記調整目標値を設定する請求項１１記載
のデバイス製造方法。12. The device manufacturing method according to claim 11, wherein information on positions where the plurality of intermediate images are projected on the wafer is obtained, and the control means sets the adjustment target value based on the information.
される位置に関する情報に基づいて前記相対位置関係を
変更し、これを複数回行う請求項１１記載のデバイス製
造方法。13. The device manufacturing method according to claim 11, wherein the relative positional relationship is changed based on information on positions where the plurality of intermediate images are projected on the wafer, and the relative positional relationship is performed a plurality of times.
置を含む各種プロセス用の製造装置群を半導体製造工場
に設置する工程と、該製造装置群を用いて複数のプロセ
スによって半導体デバイスを製造する工程とを有するこ
とを特徴とするデバイス製造方法。14. A step of installing a group of manufacturing apparatuses for various processes including the exposure apparatus according to claim 1 in a semiconductor manufacturing factory, and a step of manufacturing a semiconductor device by a plurality of processes using the group of manufacturing apparatuses. A device manufacturing method.
トワークで接続する工程と、前記ローカルエリアネット
ワークと前記半導体製造工場外の外部ネットワークとの
間で、前記製造装置群の少なくとも１台に関する情報を
データ通信する工程とをさらに有する請求項１４記載の
デバイス製造方法。15. A method for connecting the group of manufacturing apparatuses via a local area network, and data communication between at least one of the group of manufacturing apparatuses between the local area network and an external network outside the semiconductor manufacturing plant. The method according to claim 14, further comprising the step of:
ザーが提供するデータベースに前記外部ネットワークを
介してアクセスしてデータ通信によって前記製造装置の
保守情報を得る、もしくは前記半導体製造工場とは別の
半導体製造工場との間で前記外部ネットワークを介して
データ通信して生産管理を行う請求項１５記載のデバイ
ス製造方法。16. A semiconductor manufacturing factory different from the semiconductor manufacturing factory by accessing a database provided by a vendor or a user of the exposure apparatus via the external network to obtain maintenance information of the manufacturing apparatus by data communication. 16. The device manufacturing method according to claim 15, wherein data is communicated with the device via the external network to perform production management.
置を含む各種プロセス用の製造装置群と、該製造装置群
を接続するローカルエリアネットワークと、該ローカル
エリアネットワークから工場外の外部ネットワークにア
クセス可能にするゲートウェイを有し、前記製造装置群
の少なくとも１台に関する情報をデータ通信することを
可能にした半導体製造工場。17. A manufacturing apparatus group for various processes including the exposure apparatus according to claim 1, a local area network connecting the manufacturing apparatus group, and an external network from the local area network to outside the factory. A semiconductor manufacturing plant having a gateway that makes it possible to access information on at least one of the manufacturing equipment groups.
〜６のいずれか記載の露光装置の保守方法であって、前
記露光装置のベンダーもしくはユーザーが、半導体製造
工場の外部ネットワークに接続された保守データベース
を提供する工程と、前記半導体製造工場内から前記外部
ネットワークを介して前記保守データベースへのアクセ
スを許可する工程と、前記保守データベースに蓄積され
る保守情報を前記外部ネットワークを介して半導体製造
工場側に送信する工程とを有することを特徴とする露光
装置の保守方法。18. The semiconductor device according to claim 1, which is installed in a semiconductor manufacturing plant.
7. The maintenance method of an exposure apparatus according to any one of to 6, wherein a vendor or a user of the exposure apparatus provides a maintenance database connected to an external network of a semiconductor manufacturing plant; and Exposing the access to the maintenance database via an external network, and transmitting the maintenance information stored in the maintenance database to a semiconductor manufacturing factory via the external network. How to maintain the device.
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